西伯利亚鲟Sox17基因cDNA全长的克隆及其表达分析

采用RACE技术获得西伯利亚鲟(Acipenser baerii)Sox17基因cDNA全长,序列分析表明,西伯利亚鲟Sox17基因cDNA全长2 671 bp,包括588 bp的5'端非翻译区,901 bp的3'端非翻译区和编码393个氨基酸残基的1 183 bp开放阅读框。氨基酸序列比对显示,该基因具较高的保守性,与塞内加尔多鳍鱼(Polypterus senegalus)的相似度最高为72%。系统进化分析表明,西伯利亚鲟与塞内加尔多鳍鱼聚为一支,且支持率为95%。以延伸因子efla(elongation factor 1-alpha)作为内参基因,对Sox17基因在西伯利亚鲟各组织的相对表达量进行分析,发现Sox17基因在不同组织中均有表达,但表达具有明显的组织差异性。在脑中表达量最高,而在肾、血液、眼、肠和胸鳍5个组织中表达量均较低。同时,Sox17基因在西伯利亚鲟不同发育时期均有表达,但表达具有一定的时间差异性。在宽神经板期的表达量高,相当于表达量最低点11日龄仔鱼的167倍。本研究为量化西伯利亚鲟胚胎发育分化过程中相关基因提供了参照工具,同时可为今后深入研究西伯利亚鲟Sox17在胚胎发育过程中的作用提供基础参考资料。     

西伯利亚鲟Sox9基因cDNA全长克隆、序列分析及其表达检测

为了研究Sox9基因在西伯利亚鲟侧线神经发育过程当中所起的调控作用,本研究利用RT-PCR和RACE方法获得了西伯利亚鲟Sox9基因cDNA全长序列,经序列分析表明,所克隆Sox9cDNA全长为1409bp,包括开放阅读框(open reading frame,ORF)1083bp,5′端非翻译区(untranslate dregion,UTR)19bp和3′端非翻译区(untranslate dregion,UTR)307bp。1083bp的ORF共编码360个氨基酸,相对分子质量为41221.7U。序列分析表明,其与施氏鲟的亲缘关系较近,其次是斑马鱼。经实时荧光定量PCR技术对西伯利亚鲟Sox9基因在各组织以及在胚胎发育各时期中的相对表达量检测发现,Sox9在西伯利亚鲟中的表达具明显的组织差异性和时间差异性。其中,在肝,肾,肌肉,胰中的相对表达量较低。然而,大脑组织中的表达量与以上4个组织相比,处于极高水平,达到胰脏中相对表达量8.9倍,达到表达量最低点肾脏中的近21倍。在胚胎发育的不同阶段,Sox9均有表达。在原肠期、神经胚期及视泡形成期,Sox9基因的表达量均较高,特别是在原肠期其表达量达到西伯利亚鲟...     

中华鲟神经内分泌多肽7B2基因克隆及组织特异性表达

以中华鲟(Acipenser sinensis)脑垂体总RNA为模板,采用RT-PCR和RACE方法,获得中华鲟神经内分泌多肽(7B2)基因的3个重叠片段,测序后拼接得到986 bp全长基因序列,其中包括5'端非翻译区(5′-UTR)14 bp、3′端非翻译区(3-′UTR)261 bp和开放阅读框711 bp。翻译编码236个氨基酸。其中前43个氨基酸为7B2的信号肽。经BLAST比对发现中华鲟7B2蛋白的同源性与斑马鱼(Danio rerio)的相似性最高为82%。系统发育分析表明,中华鲟与斑马鱼亲缘关系最近。半定量RT-PCR分析表明:在脑中7B2 mRNA表达量最高,心脏、性腺、胰等组织中表达次之,肠、肾、皮肤等组织中少量表达,肝和鳃几乎不表达。     

西伯利亚鲟β-actin基因cDNA全长克隆、序列分析及其作为内参基因的应用研究

采用同源克隆和RACE技术获得西伯利亚鲟(Acipenser baerii)β-actin基因cDNA全长,序列分析表明西伯利亚鲟β-actin基因cDNA全长1322bp,其包括的137bp的5′端非翻译区,57bp的3′端非翻译区和编码375个氨基酸残基的1128bp开放阅读框。与其他物种比对,该基因具极高的保守性。同时也利用同源克隆技术获得了西伯利亚鲟Sox2基因的同源保守区,该序列长768bp,编码256个氨基酸,也具较高的保守性,与其他物种的相似性在70%以上。以β-actin作为内参基因,对Sox2基因在西伯利亚鲟成鱼各组织及胚胎发育各时期进行实时荧光定量PCR检测,发现Sox2基因在不同组织中均有表达。其中,在肝、胰、肾、脑4个组织中表达量差距不大,均处于相对较低的水平,在肌肉组织中表达量最高,达到了肝脏的10.4倍。同时Sox2基因虽在西伯利亚鲟胚胎发育各时期均有表达,但表达也具明显的时间差异性。在受精卵期、囊胚期Sox2基因的相对表达量较低,在原肠期、神经胚期、视泡形成期和心脏形成期Sox2基因相对表达量较高,且在心脏形成期达到最高点。本研究为量化西伯利亚鲟发育分化过程中相关基因提供了坚实的参照工具,增加了后续试验的可信度,同时可为今后深入研究西伯利亚鲟Sox2在侧线神经节分化发育、细胞迁移过程中的作用提供基础参考依据。     

鲤胸腺素Tβ全长cDNA的克隆与序列分析

应用荧光DDRT-PCR从鲤外周血白细胞克隆了鲤胸腺素β(thymosinβ,Tβ)基因cDNA全序列。序列分析表明,TβcDNA全长528bp,其完整的读码框架位于40～178bp,编码46个氨基酸,5'非编码区长39bp,3'非编码区长为348bp,且具有Poly(A)加尾信号(AATAAA),将该基因序列递呈GenBank,注册序列号为AY457946。氨基酸序列同源性分析显示,鲤Tβ氨基酸序列与鲤Tβa、斑马鱼Tβa及斑马鱼Tβ-2同源性均为84%。在系统发生树上,鲤Tβ与鲤、斑马鱼、白斑狗鱼和鲑Tβa及斑马鱼Tβ2聚类。     

中华鲟热休克蛋白hsp30基因cDNA的克隆及其在高温胁迫下的表达分析

实验克隆了中华鲟(Acipenser sinensis)热休克蛋白hsp30基因cDNA的全长、分析了其分子结构与特征,并研究了其在高温胁迫下的表达水平。结果显示,中华鲟hsp30基因cDNA序列全长为1 037 bp,其中开放阅读框(ORF)636 bp,5′端非编码区(5′UTR)38 bp,3′端非编码区(3′UTR)363 bp,共编码211个氨基酸。氨基酸多序列比对发现含有一个保守的α晶状体结构;系统进化分析显示,中华鲟HSP30与鱼类HSP30聚为一支,与小体鲟HSP30氨基酸序列相似性最高,为79%。荧光定量PCR结果表明,中华鲟hsp30基因在皮肤中的表达量最高,肝脏次之,在肠中的表达量最低。高温胁迫后,心脏、脾脏、肾脏和皮肤中hsp30基因表达量均显著增加,表明这些器官在中华鲟应对高温胁迫中可能起着重要作用。     

异育银鲫Toll样受体3的cDNA序列分析与蛋白质高级结构预测

利用RT-PCR、RACE及克隆等方法获得了异育银鲫Toll样受体3(cagTLR3)基因全长cDNA序列.该cDNA全长3170 bp,5'端非编码区181 bp;3'端非编码区283 bp;开放阅读框(ORF)2706 bp,编码901个氨基酸.经序列同源性分析显示,其编码的氨基酸序列与金鱼、斑马鱼、斑点叉尾鲴、虹鳟和红鳍东方鲍有较高的相似性,其相似性分别为92%、88%、79%、75%和72%,说明TLR3在长期的进化中具有较高保守性.TLR3全长序列起始21个氨基酸残基为信号肽;50至695个氨基酸残基间包含15个富含亮氨酸的重复序列(LRR);704至726个氨基酸残基为跨膜区(TM);754至897个氨基酸残基为与白介素-1受体高度同源的区域(TIR).将异育银鲫TLR3与人和斑马鱼胞内TIR结构的氨基酸比对后发现,Phe728、Leu738、Tyr756与Arg736在TLR3的信号转导及胞内定位过程中起到关键作用.异育银鲫TLR3胞外配体结合域的三维结构呈U型,与人TLR3的相应结构十分相似,在N端具有1个二硫键,C端有2个.因LRRs上的插入序列和14个糖基化位点,异育银鲫TLR3胞外配体结合域内表面的大量β-折叠结构呈平坦的平面.     

仿刺参超氧化物歧化酶基因cDNA全序列的克隆及其特征分析

以仿刺参Apostichopus japonicus为材料,利用cDNA末端快速扩增(RACE)方法首次得到仿刺参MnSOD的全长cDNA。该全长cDNA大小为955bp,其中5′端非编码区67bp,3′端非编码区216bp,开放阅读框(ORF)672bp,在3′端有多聚腺苷酸信号序列ATTTA,并有polyA加尾,符合有效翻译的基因全长cDNA的特征。MnSOD全长cDNA可编码223个氨基酸的前体蛋白,预测蛋白分子质量为24.64kD,理论等电点是6.66,为亲水性蛋白。该蛋白序列没有信号肽和跨膜结构,仅有一段线粒体导肽。其二级结构主要以α-螺旋为主,无规则卷曲和延伸链构成了蛋白中量最大的结构元件,不含β-折叠。仿刺参SOD的氨基酸序列与目前已报道的其他物种如人、牛、斑马鱼、原鸡、非洲爪蟾、中国对虾、皱纹盘鲍、海湾扇贝、果蝇等的MnSOD氨基酸序列进行序列比对的结果表明,相似性均在61%～69%之间,说明该基因在各物种间具有一定的保守性。该段氨基酸序列无N-糖基化位点,含有3个蛋白激酶C磷酸化位点,1个酪氨酸蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,5个肉豆蔻酰基化位点,还发现了1个SOD家族的特征肽段DVWEHAYY。对磷...     

翘嘴红鲌肝脏G6Pase催化亚基的克隆以及摄食和饲料中碳水化合物对其表达的影响

本文采用RT-PCR和RACE法分离、克隆了翘嘴红鲌G6Pase催化亚基基因全长cDNA,共1900 bp [不含poly(A)], 包括49 bp 5'非翻译区,1068 bp阅读框以及含Poly(A)信号AATAAA的778 bp 3'非翻译区[不包括Poly(A)].阅读框共编码355个氨基酸,分子量为39.89 ku.序列比对分析表明翘嘴红鲌G6Pase与斑马鱼G6Pase的相似性高达95%,与鼠、狗、人G6Pase的相似性为63%,和光滑爪蟾、金头鲷、河豚等G6Pase的相似性分别为69%、55%、76%,并具有G6Pase特有的3个保守基序.为了研究摄食以及饲料中碳水化合物对G6Pase的影响,使用实时定量RT-PCR分别测定了饲喂等能但不含碳水化合物和含23.98%碳水化合物的饲料的翘嘴红鲌肝脏G6Pase基因的表达水平,在使用上述饲料饲喂8周后,禁食48 h, 然后测定禁食和摄食后3、6、12、24 h G6Pase mRNA的表达量,结果显示摄食后12 h,两组G6Pase的表达明显增加,说明摄食影响G6Pase基因的表达,禁食和摄食后3～12 h,含糖组G6Pase基因的表达量为无糖组的2～4倍,这表明碳水化合物可以诱导G6Pase mRNA的表达.     

团头鲂 HSP70 cDNA 的克隆、序列分析以及热应激对其 mRNA 表达的影响

采用RT-PCR和cDNA末端快速扩增法(RACE)分离、克隆出团头鲂(Megalobrama amblycephala)肝脏热休克蛋白70(HSP70)基因全长cDNA序列,共2 224 bp,包括135 bp5'非翻译区、1 932 bp阅读框以及157 bp 3'非翻泽区[不包括Poly(A)].阅读框共编码643个氨基酸,分子量计算值为70.53 kD,理论等电点为5.25.该HSP70基因在翻译区不含内含子,符合诱导型HSP70的特征.团头鲂HSP70氨基酸序列中含有HSP70家族的3个签名序列以及细胞质特异性调控基序EEVD等.同源性分析表明,团头鲂HSP70氨基酸序列与斑马鱼等脊椎动物的相似性高达84.0%以上,与无脊椎动物果蝇的相似性也高达73.4%.生物信息学分析显示,团头鲂HSPTO基因所编码的蛋白质以亲水性区域为主,具有丰富的B细胞抗原位点,无信号肽,无跨膜区域,为非分泌型蛋白;同时还含有众多的蛋白激酶C磷酸化位点、N-肉豆蔻酰化位点、酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和N-糖基化位点,推测其可能在细胞信号转导与调控中发挥重要作用.该蛋白含有2个部分重叠的双向核定位序列,二级结构以α-螺旋和无规卷曲为主,空间结构包括N端ATPase功能域和C端多肽结合功能域.应用实时定量PCR研究高温(34℃)应激对团头鲂HSP70 mRNA表达的影响.结果表明,在热应激过程巾肝脏HSP70 mRNA水平呈先升高后下降的变化趋势,说明该基因的表达受热应激调控,本实验克隆的序列为诱导型HSP70 cDNA.     

胡子鲇脑型芳香化酶基因全长cDNA克隆及表达

采用RT-PCR和RACE法,克隆了胡子鲇(Clarias fuscus)脑型芳香化酶基因Cyp19a1b,应用荧光实时定量PCR检测其在前脑、下丘脑、脑垂体、肝、精巢和卵巢6种组织,以及性腺分化前后(出膜后12～30 d)全鱼中的mRNA表达。结果表明,Cyp19a1b cDNA全长2 347 bp,5′端非编码区219 bp,3′端[不包括poly(A)]596 bp,开放阅读框(ORF)1 503 bp,编码500个氨基酸,推测其编码蛋白质分子量为56.388 kD。序列分析及分子系统进化树结果表明,胡子鲇Cyp19a1b氨基酸序列与非洲鲇(Clarias gariepinus)Cyp19a1b同源性最高,达95.6%;与南方大口鲇(Silurusmeridionalis)、黄颡鱼(Pelteobagrus fulvidraco)、斑马鱼(Danio rerio)、斑点叉尾(Ictalurus punctatus)、赤点石斑鱼(Epinephelus akaara)、鲤(Cyprinus carpio)、鲫(Carassius auratus)及稀有鲫(Gobiocypris rarus)Cyp19a1b同源性达75%以上,但与上述鱼类的性腺型芳香化酶基因(Cyp19a1a)同源性低于62%,表明其为脑型芳香化酶,同源性分析结果与根据传统形态学和生化特征分类的结果相一致。荧光实时定量PCR结果显示,Cyp19a1b在胡子鲇上述组织中均有表达,其中下丘脑中表达量最高,肝和精巢最低,在脑部的表达存在明显的性别差异(P<0.05)。此外,在胡子鲇性腺分化前(出膜后12 d)Cyp19a1b即开始表达,但分化前后表达量无显著性差异(P>0.05)。结果暗示Cyp19a1b可能不是引起胡子鲇性腺分化的直接因素,但其可能通过"下丘脑垂体性腺轴"对性腺分化过程产生间接影响。     

军曹鱼MHC-Ⅰα基因全长cDNA的克隆及其组织表达分析

采用同源克隆和末端快速扩增（RACE）方法，得到1330bp的军曹鱼（Rachycentroncanadum）MHC-Ⅰα全长cDNA片段。该序列包括76bp的5’末端非编码区（UTR），189bp的3’UTR及1065bp的开放阅读框（ORF），编码354个氨基酸，预测其蛋白质分子量约40．10kDa，等电点5．70。构建MHC-Ⅰα氨基酸序列的系统进化树并进行氨基酸相似性比对，结果表明，军曹鱼和已知鱼类及人类（Homosapiens）MHC-Ⅰα氨基酸的同源性在27．9％～67．1％之间。所推测的蛋白序列具有一些重要特征，包括前导肽、α1、α2、α3区、CP／TM／CYT区和保守的半胱氨酸等。Real—timePCR检测结果显示，MHC-Ⅰα基因在各个正常军曹鱼组织中均表达，但表达量各有不同，其中较强的表达于头肾；中等程度表达于鳃、脾和肠；在心、脑和肌肉中表达较弱。     

泥蚶胰岛素生长因子1受体基因的cDNA全长克隆及表达分析

为了研究IGF1R基因在泥蚶生长、发育过程中的调控作用,本研究基于泥蚶转录组文库的EST,利用SMART RACE技术首次克隆获得泥蚶IGF1R基因(Tg-IGF1R)c DNA全长序列,该序列全长为5793 bp,开放阅读框为4638 bp,编码1546个氨基酸。经生物信息学分析发现,该基因5′端非编码区为810 bp,3′端非编码区为345 bp,Tg-IGF1R蛋白分子量为176.01 ku,等电点为6.04,包含4个Ⅲ型纤粘连蛋白结构域,1个半胱氨酸富集区和1个酪氨酸激酶结构域,属于亲水性跨膜蛋白质。氨基酸多重比对显示Tg-IGF1R蛋白序列与人、非洲爪蟾、斑马鱼的相似性分别为45.2%、45.6%和45.4%。利用q RT-PCR技术检测了Tg-IGF1R基因在泥蚶成体不同组织及幼体不同发育时期的表达情况,发现该基因具有广泛的组织表达性,在所检测的6个组织(血液、闭壳肌、斧足、鳃、内脏团和外套膜)中均有不同程度的表达,其中血液中的相对表达量最高,并与其余5个组织间存在显著性差异,推测Tg-IGF1R以信号分子的形式参与多种组织细胞的生命过程。Tg-IGF1R基因在泥蚶个体发育过程中的9个时期均有表达,且高表达主要集中在原肠胚期,其次是担轮幼虫期和稚贝期,说明Tg-IGF1R基因可能在早期发育阶段参与了某些器官的形成。     

建鲤MHC class Ⅰ基因全长cDNA的克隆与序列分析

采用同源克隆和末端快速扩增(RACE)方法克隆了建鲤(Cyprinus carpio var.jian)MHC class Ⅰ基因全长cD-NA并进行了序列分析.结果显示:实验得到了1914 bp的建鲤的MHC class Ⅰ全长cDNA序列;建鲤MHC class Ⅰ基因包括1044 bp的开放阅读框(ORF),11...     

牙鲆efhd2和tbc1d25基因的克隆和表达分析

为在分子水平解析牙鲆(Paralichthys olivaceus)抗淋巴囊肿病的机理,本研究克隆牙鲆淋巴囊肿抗病免疫相关基因efhd2和tbc1d25的c DNA全序列,运用生物信息学方法对基因序列进行了详细分析;同时,采用荧光定量PCR分析了efhd2和tbc1d25基因在牙鲆胚胎发育不同阶段、淋巴囊肿抗病和患病个体不同组织的表达特征。结果显示,efhd2基因c DNA全长为5231 bp,开放阅读框(ORF)长为699 bp,编码232个氨基酸。tbc1d25基因c DNA全长为3173 bp,ORF长为2601 bp,编码866个氨基酸。定量结果显示,efhd2和tbc1d25基因在胚胎发育的各个时期均有不同程度的表达,其中,efhd2在出膜仔鱼期表达量最高,而tbc1d25在受精卵中的表达量显著高于其他时期(P0.05)。在所研究的淋巴囊肿抗病和患病个体不同组织中,efhd2和tbc1d25基因均有不同程度的表达,抗病个体的血液中,这2个基因的表达量均显著高于患病个体(P0.05)。本研究结果为深入探讨efhd2和tbc1d25基因功能和解析牙鲆淋巴囊肿抗病机理提供了基础资料。     

草鱼的两种新型免疫球蛋白基因IgZ-2和IgM-IgZ

在草鱼中新发现的两种免疫球蛋白重链的cDNA和基因组序列,其中的一种IgZ命名为IgZ-2,以区别于已报道的IgZ,另一种只有两个恒定区,一个恒定区与IgM相似而另一个与IgZ相似,这一特征与已报道的鲤的IgM-IgZ相似,故同样称为IgM-IgZ。分泌型IgZ-2的cDNA序列包含1889bp,编码539个氨基酸,其3'编码区包含267bp,但缺乏5'非编码区及部分可变区序列。分泌型IgM-IgZ的cDNA全长为1316bp,编码361个氨基酸,其5'非编码区包含3bp,3'非编码区包含227bp。膜结合型IgM-IgZ由两个膜外显子与CH2中的一个剪切位点剪切而成。氨基酸序列比对结果显示IgZ-2和IgM-IgZ的恒定区存在保守的半胱氨酸。系统进化树分析显示,草鱼IgZ-2以较高的支持率与斑马鱼IgZ聚为一枝,再与草鱼IgZ、草鱼IgM-IgZ和鲤IgM-IgZ这一枝聚为一类。用半定量RT-PCR检测IgZ-2和IgM-IgZ在4条草鱼的器官/组织中的表达,发现分泌型IgZ-2、分泌型IgM-IgZ和膜结合型IgM-IgZ在4条鱼中的表达存在个体差异,但主要都在免疫器官中表达。     

仿刺参EGFR基因的克隆与表达分析

表皮生长因子受体(EGFR)是多种细胞因子的受体,在细胞增殖、迁移及分化中具有重要的作用。应用RACE法首次从仿刺参体腔细胞中克隆出EGFR基因的全长cDNA序列。该cDNA全长3 826 bp,包括821 bp的5’-UTR,281 bp的3’-UTR,开放阅读框2 724 bp,编码907个氨基酸。推导的氨基酸序列55-184aa和365-487aa符合EGFR基因所具有的L1和L2受体结构域,在203-344aa和503-823aa含有EGFR家族特征区域CR1和CR2半胱氨酸富集区,并同为跨膜糖蛋白,在结构上具有一致性。经BlastP与GenBank已知物种氨基酸序列进行同源性比对,仿刺参EGFR基因氨基酸序列与果蝇EGFR相似性为49%,同源性为34%,与斑马鱼EGFR相似性为47%,同源性为34%,与淡水椎实螺EGFR相似性为49%,同源性为31%。据此推断,仿刺参EGFR基因属于EGFR家族成员。利用Real-time PCR技术检测了该基因在仿刺参各组织中的表达,结果显示在肠、呼吸树、表皮、体腔细胞、纵肌中EGFR均有表达,且体腔细胞和表皮表达量较高。结果表明,该基因可能在仿刺参组织发育和再生过程中起到重要的调控作用。     

表达序列标签数据库搜索克隆斑马鱼QM基因及其数字化差异显示分析

QM基因是一种与肿瘤抑制、细胞生长、分化、发育和凋亡等有关的重要基因，已在人类及许多物种中得到了克隆，但鱼类中尚无报道。我们利用表达序列标签数据库和电子克隆等技术，成功克隆了斑马鱼QM基因，并对该基因的结构进行了系统分析。结果显示，斑马鱼QM基因cDNA全长769bp，含648bp开放阅读框架，编码215个氨基酸，5’UTR 25 bp，3’UTR122 bp，所编码的QM多肽分子量24.6kDa，等电点（pI）10．6，含潜在的蛋白酶C磷酸化位点、N-酰基化位点和酰胺化位点。比较斑马鱼QM和人等13个物种QM的同源性，发现其氨基酸序列相似性为66％～92％。数字化差异显示分析结果表明，QM基因在斑马鱼胚胎及成体多种组织中均有广泛表达。研究结果为今后利用生物信息学快速克隆新的鱼类功能基因打下了方法学基础，也为进一步研究鱼类QM基因功能提供了依据。     

黄鳝PLA2基因的克隆及表达分析

利用同源克隆技术和RACE技术克隆黄鳝(Monopterus albus)磷脂酶A2(PLA2)基因的cDNA全长;并采用荧光定量RT-PCR法检测PLA2基因在黄鳝各组织中的表达量情况。结果显示:黄鳝PLA2基因全长cDNA大小为2 606 bp(Gen Bank登录号:KX852397),其中开放阅读框2 205 bp,编码736个氨基酸,预测分子大小为83.623 kD,理论等电点5.84;5'和3'非编码区长度分别为208 bp和193 bp。该蛋白序列没有信号肽和跨膜结构。氨基酸序列比对和系统树分析显示,黄鳝PLA2基因的结构十分保守,黄鳝与大黄鱼和金头鲷的PLA2基因亲缘关系最近,与鼠类和蟾蜍的亲缘关系较远。RT-PCR分析表明,PLA2基因在组织中的表达具有组织特异性,在消化器官前肠组织中的表达最高,在性腺及肌肉组织中表达很少。